Summary

Использование потоков для слива воды и вращающихся дисков для реакторов Золотистый стафилококк Биопленка Анализ

Published: December 27, 2010
doi:

Summary

Протоколы для использования открытых биопленки проточной системе с реакторами капельного потока и вращающегося диска реакторов приведены в деталях.

Abstract

Большинство микробов в природе, как считается, существуют в качестве поверхностно-связанной общин в биопленки. 1 Бактериальные биопленки заключены в пределах матрицы и прикреплен к поверхности. 2 образование биопленки и развития, как правило, изучается в лаборатории с помощью пакетных систем, таких как микротитровальных пластин или потока системы, такие как поток-клеток. Эти методики полезны для скрининга мутантов и химических библиотек (микротитровальных пластин) 3 или выращивание биопленки для визуализации (поток клетки) 4. Здесь мы приведем подробные протоколы для выращивания золотистого стафилококка в двух дополнительных типов биопленки поток системы: биопленки капельного потока реактора и вращающийся диск реактора биопленки.

Капельное реакторов поток биопленки предназначены для изучения биопленки, выращенных в условиях низкого сдвига. 5 реактор капельного потока состоит из четырех параллельных каналов теста, каждый из которых способен проведение одного стандартного стекла стекло микроскопа размера купона, или длина катетера или пребывания. Реактор капельного потока идеально подходит для микросенсора мониторинга, общих исследований биопленки, биопленки cryosectioning образцы, высокая производства биомассы, медицинская оценка материала, и пребывающего медицинское тестирование устройства. 6,7,8,9

Вращающегося диска реактора состоит из диска содержащие тефлон углублениями для съемных купонов. 10 съемных купоны могут по какой-либо из обрабатываемых материалов. В нижней части диска, вращающегося содержит магнитный стержень, чтобы вращения диска для создания жидкой поверхности сдвига по поверхности флеш-купонов. Весь диск, содержащий 18 купонам устанавливается в 1000 мл боковые стекла руке реактора. Жидких средах рост циркулирует через сосуд в то время как диск вращается с помощью магнитной мешалки. Купоны будут удалены из корпуса реактора, а затем соскабливают собирать биопленки образец для дальнейшего изучения или микроскопии изображений. Вращающийся диск реакторы предназначены для лабораторной оценки биоцида эффективности, удаление биопленки и производительность противообрастающих материалов. 9,11,12,13

Protocol

1. Биопленка Капельное проточном реакторе Биопленки капельного потока реактора (в продаже с Biosurface технологии или специально созданных версий обычно могут быть сделаны магазинов университета машины, см. Рисунок 1) собирается и в автоклаве. Ассамблея включает в себя проставление к?…

Discussion

Биопленки выращенных в различных реакторов будет часто имеют различные характеристики, и каждый реактор различных приложений. В этой работе мы описываем использование двух реакторов биопленки: биопленки капельного реактора потока и вращающегося диска реактора. Капельное реакторов ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

NIAID грант K22AI081748.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Drip Flow Reactors   BioSurface Technologies Corporation DFR 110  
Rotating Disk Reactors   BioSurface Technologies Corporation    

References

  1. Costerton, J. W., Lewandowski, Z., Caldwell, D. E., Korber, D. R., Lappin-Scott, H. M. Microbial Biofilms. Annu. Rev. Microbiol. 49, 711-745 (1995).
  2. Costerton, J. W., Cheng, K. J., Gessey, G. G., Ladd, T. I., Nickel, J. C., Dasgupta, M., Marrie, T. J. Bacterial biofilms in nature and disease. Ann. Rev. Microbiol. 41, 435-464 (1987).
  3. O’Toole, G. A., Kolter, R. Initiation of biofilm formation in Pseudomonas fluorescens WCS365 proceeds via multiple, convergent signaling pathways: a genetic analysis. Mol. Micro. 28, 449-461 (2002).
  4. Boles, B. R., Horswill, A. H. Agr-mediated dispersal of Staphylococcus aureus biofilms. PLoS Pathog. 4, e1000052-e1000052 (2008).
  5. Goeres, D. M., Haamilton, M. A., Beck, N. A., Buckingham-Meyer, K., Hilyard, J., Loetterle, L. A., Walker, D. K., Stewart, P. A method for growing a biofilm under low shear at the air-liquid interface using the drip flow biofilm reactor. Nature Protocols. 4, 783-788 (2009).
  6. Fu, W., Forster, T., Mayer, O., Curtin, J. J., Lehman, S. M., Donlan, R. M. Bacteriophage cocktail for the prevention of biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa on catheters in an in vitro model system. Antimicrob Agents Chemother. 54, 397-404 (2010).
  7. Xu, K. D., McFeters, G. A., Stewart, P. S. Biofilm resistance to antimicrobial agents. Microbiology. 146, 547-549 (2000).
  8. Xu, K. D., Stewart, P. S., Xia, F., Huang, C. T., McFeters, G. A. Spatial physiological heterogeneity in Pseudomonas aeruginosa biofilm is determined by oxygen availability. Appl. Environ. Microbiol. 64, 4035-4039 (1998).
  9. Boles, B. R., Thoendel, M., Singh, P. K. Self-generated diversity produces “insurance effects” in biofilm communities. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 16630-16635 (2004).
  10. Pitts, B., Willse, A., McFeters, G. A., Hamilton, M. A., Zelver, N., Stewart, P. S. A repeatable laboratory method for testing the efficacy of biocides against toilet bowl biofilms. J. Appl. Microbiol. 91, 117-11 (2001).
  11. Boles, B. R., Thoendel, M., Singh, P. K. Rhamnolipids mediate detachment of Pseudomonas aeruginosa from biofilms. Mol. Microbiol. 57, 1210-1223 (2005).
  12. Hentzer, M., Teitzel, G. M., Balzer, G. J., Heydorn, A., Molin, S., Givskov, M., Parsek, M. R. Alginate overproduction affects Pseudomonas aeruginosa biofilm structure and function. J. Bacteriol. 183, 5395-5401 (2001).
  13. Lin, H. Y., Chen, C. T., Huang, C. T. Use of merocyanine 540 for photodynamic inactivation of Staphylococcus aureus planktonic and biofilm cells. Appl. Environ. Microbiol. 70, 6453-6458 (2004).

Play Video

Cite This Article
Schwartz, K., Stephenson, R., Hernandez, M., Jambang, N., Boles, B. R. The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis. J. Vis. Exp. (46), e2470, doi:10.3791/2470 (2010).

View Video